用于控壓鉆井的節(jié)流壓力控制技術(shù)研究.pdf

1、近些年來，傳統(tǒng)井控技術(shù)的弱點(diǎn)日益顯現(xiàn)，特別是在窄壓力窗口、深水海洋鉆井、復(fù)雜井鉆井方面，需要新的井控技術(shù)、理論和方法，以提高鉆井的經(jīng)濟(jì)性和安全性。作為從欠平衡鉆井發(fā)展起來的控制壓力鉆井技術(shù)，繼承和發(fā)展了欠平衡鉆井的關(guān)鍵技術(shù)，改進(jìn)了一些不足，使很多特殊地質(zhì)條件下利用常規(guī)鉆井及井控技術(shù)也很難解決的復(fù)雜鉆井難題，得以較好的解決。 針對以往研發(fā)的采用PID連續(xù)控制策略來控制節(jié)流壓力所出現(xiàn)的過沖以及控制效果反饋時(shí)間較長的問題，本論文對以往

2、采用節(jié)流壓力控制裝備和PID控制策略進(jìn)行系統(tǒng)分析，找出了經(jīng)典PID步階響應(yīng)和PID控制方法本身存在的缺點(diǎn)，提出以PLC和電液轉(zhuǎn)換元件高速開關(guān)閥為基礎(chǔ)的脈沖控制方案，以此方案為中心，提出了MPD鉆井節(jié)流壓力控制的概念設(shè)計(jì)，并從理論上進(jìn)行方案可行性的論證。 根據(jù)概念設(shè)計(jì)中提出的數(shù)據(jù)采集顯示模塊，PLC脈沖控制模塊、液壓模塊以及電源模塊設(shè)計(jì)方案，給出了詳盡的實(shí)現(xiàn)各模塊功能的方法。PLC數(shù)據(jù)采集、計(jì)算和控制是本控制方案實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，本文編

3、制了PLC功能程序，并在三維力控組態(tài)軟件的基礎(chǔ)上，制作了MPD下節(jié)流壓力監(jiān)控軟件。 完成了液壓機(jī)構(gòu)，相關(guān)液路塊、控制箱體的設(shè)計(jì)及加工。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，對相關(guān)裝備進(jìn)行了電氣實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了系統(tǒng)分別在自動控制和手動控制條件下PLC對控制閥塊控制制功能實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了自動、手動控制的控制功能以及兩者的切換。 本論文提出的脈沖控制方案，是在節(jié)流壓力控制方向方法上一次全新的嘗試。從室內(nèi)研究及實(shí)驗(yàn)的情況來看，能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)控制功能。下一步希望這套